海水源热泵空调系统设计浅析

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浅析大连港区海水源热泵的应用

浅析大连港区海水源热泵的应用
第1卷 第 2 0 期 2 0 1 0年 4 月
制 冷 与 空 调
REFRI GERA T1 0N AN D R —CONDI I AI T ON I NG
浅 析 大 连 港 区 海 水 源 热 泵 的应 用
王 晓峰 " 王 大 方
”( 合肥 通用机械 研究 院)
摘 要
W a g Xi o e ” W a f ng ’ n a f ng ng Da a H on u n 。 g G a g’
( e e ne a a hi e y Re e r h I tt t ) H f iGe r lM c n r s a c ns iu e
பைடு நூலகம்
以后 , 经过进一 步 的研 究 和开发 , 2 0 于 0 3年首先 在 大连港 大窑湾 3 0万 吨矿石 码 头 2万 m 建筑 中应 用 , 于 20 并 0 4年 6月正 式实 施供 冷 , 1月份供 暖 , 1 使 用效果 良好 , 到 预期 目的 。 自此 海水 源 热 泵 达
i r d e e t r s ur ehe tp nt o uc ss a wa e o c a ump a pl d t i on ii ni hr gh di i g we la p i o a rc d to ng t ou gg n l nd e t k ng wa e n ba k fl a e fc a t lp r orNor h r i .Du o t e e a u eo a i t ri c il r ao o s a o tf t e n Ch na e t he t mp r t r f s a wa e o r。e t b ihe e t ra oi t mp r t r ou lng s y e s awa e ou c e t rl we s a ls ss awa e nd s l e e a u e c p i t l e t rs r e

住宅小区海水源热泵方案

住宅小区海水源热泵方案

住宅小区海水源热泵方案海水源热泵是一种利用海水作为热源或冷源的热泵系统,适用于住宅小区的供暖和制冷。

海水源热泵系统具有以下优势:节能、环保、稳定可靠、运行成本低等。

本文将介绍住宅小区海水源热泵方案的设计原理、系统组成以及实施步骤。

住宅小区海水源热泵系统的设计原理是利用海水的稳定温度作为热源或冷源,通过热泵技术实现供暖和制冷。

具体而言,海水中的热量通过换热器传输给热泵系统,在热泵系统中经过压缩、膨胀等过程完成热能的转换,然后将热能通过供暖或制冷系统输送到住宅中,从而实现供暖和制冷的目的。

海水供水系统包括泵站、管路和阀门等设备,其作用是将海水抽取到热泵系统中进行能量转换。

泵站负责将海水从海域或海港抽取至供暖/制冷系统;管路负责将海水输送至热泵系统;阀门用于控制海水的流量和流向。

热泵系统包括换热器、压缩机、膨胀阀和冷凝器等设备,其作用是实现能量的转换和传输。

换热器用于将海水中的热量传递给压缩机;压缩机将高温高压的气体冷凝为高温低压的气体,并将其输送至膨胀阀;膨胀阀将高温低压的气体膨胀为低温低压的气体;冷凝器用于将低温低压的气体中的热量释放至供暖/制冷系统。

供暖/制冷系统是最终实现供暖和制冷的部分,包括暖气片、地暖系统、空调等设备。

供暖系统通过循环泵将热能输送至暖气片或地暖系统,使住宅得到舒适的供暖;制冷系统通过制冷剂的循环实现空调的制冷效果,为住宅提供凉爽的环境。

首先,进行可行性研究和技术评估,了解地区的海水资源情况、住宅的能源需求以及热泵技术的适用性和经济性。

然后,进行初步设计和方案论证,确定海水供水系统和热泵系统的规模、配置和布局。

同时,对供暖/制冷系统进行设计,确定具体的供暖设备和制冷设备。

接下来,进行系统的详细设计和施工准备,包括选购设备、制定施工方案、编制施工图纸等。

然后,开始系统的施工和安装,依据施工方案和施工图纸完成设备的安装、管道的敷设和电气的接线等工作。

最后,进行系统的调试和运行,包括设备的启动、管路的冲洗和供暖/制冷系统的调节等。

海水热泵系统设计及技术经济分析

海水热泵系统设计及技术经济分析
Ab s t r a c t : Ac c o r d i n g t o t h e c l i ma t e c o n d i t i o n s a n d s e a c o n d i t i o n s ,t h e s e a w a t e r p u mp a i r— c o n d i t i o n i n g s y s t e m i s d e s i g n e d u s i n g l o a d c a l c u l a t i o n a n d k e y t e c h n o l o g i e s r e s e a r c h . E s t i ma t i n g t h e i n i t i a l i n v e s t i me n t
前最 紧迫 的 问题 。
国国民经济迅速增长和人 民生活水平不断提高的需 求, 就必将以一次能源的大量消费为基础。在能源
o f s e a w a t e r p u n p a r —c o n d i t i o n i n g s y s t e m. i t s f 0 u n d t h a t t h e s i n g l e p r o j e c t i s i n f e i r o r i n e c o n o m y b e c a u s e
G ONG Xi —WU, Z HANG Y a n
( S c h o o l o f N a v a l A r c h i t e c t u r e a n d C i v i l E n g i n e e i r n g , Z h e j i a n g O c e a n U n i v e r s i t y , Z h o u s h a n 3 1 6 0 0 0, C h i n a )

东山宾馆3#楼海水源热泵空调系统的应用

东山宾馆3#楼海水源热泵空调系统的应用

东山宾馆3#楼海水源热泵空调系统的应用xx安装分公司xx项目部一、海水源热泵技术06年我国科技部把建筑节能作为十一五科技支撑计划项目,其中课题六为地(水)热源泵应用技术,07年“两会”已把全面推进节能环保技术的应用作为会议重要议题之一。

(一)工作原理海水源热泵空调系统由海水循环管路系统、水—水热泵系统和室内空调管路系统三部分组成。

其工作原理是在夏季将建筑物中的热量转移到海水中,由于海水温度相对空气温度要低,所以可以高效地带走热量,而冬季则从海水中提取低位热能,由热泵原理通过温度提升后的空气或水送到建筑物种,为室内供热。

冬季供热时,从取水口来的海水通过板式换热器将热量传递给水—水热泵系统的循环工质(水或抗冻溶液),海水放出热量后,温度降低,由排水口排入大海中,这一过程为一次换热过程。

水热泵系统的循环工质将热量传递给热泵工质,这一过程维二次换热过程。

热泵机组再通过热泵原理来加热空调回水。

因此海水热泵空调系统通过两次换热过程将从海水吸收来的热量传递给空调回水,达到室内供热的目的。

夏季制冷时,从取水口来的海水通过板式换热器将冷量传递给水—水热泵系统的循环工质(水或抗冻水溶液),海水放出冷量后,温度升高,由排水口排入大海中,而水—水热泵系统的循环工质将吸收来的冷量在热泵机组的冷凝器中释放出来,通过热泵循环再将冷量输入给热泵记载蒸发器来冷却空调回水。

(二)应用范围应用范围广可广泛的应用于宾馆、办公楼、学校、商尝别墅区、住宅小区的集中供热制冷,以及其它商业和工业建筑空调。

(三)海水源热泵空调系统的主要特点1)环保效益显著水源热泵是利用了地表水作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。

供热时省去了燃煤、燃气、然油等锅炉房系统,没有燃烧过程,避免了排烟、排污等污染;供冷时省去了冷却水塔,避免了冷却塔的噪音、霉菌污染及水耗。

所以说,水源热泵利用的是清洁的可再生能源的一种技术。

2)高效水源热泵机组可利用的水体温度冬季为12~22℃,水体温度比环境空气温度高,所以热泵循环的蒸发温度提高,能效比也提高。

浅谈海水在热泵空调系统中的应用

浅谈海水在热泵空调系统中的应用
h o i sa h so e wa e i eo q i me t r ic s e . l a bo d e int s a tr p r up n s o p e we ed s u s d
[ ywod ] S a ae; ha p mp h a Suc r ik Ke rs ew r e u ; e eo n t t t O s
p pia a zdi i at l w ih ae na r et f n ulig nQn do sbeu nl me u so s f ors na d m u l e t s r c , hc sdo o c o o eb i n iga ,u sq e t s et n c r i sn y nh i e b pj d i yo q i o oon
1 概 述 、
随着我国沿海城市经济 的不断发展 , 城市人民 生活水平的提 高, 空调建筑逐年增加 。 这不仅加重 了该地区的能源负担 , 而且对沿海城市的大气环境 造成不利的影 响。 而对于我国沿海城市来说具有丰 富的海水资源 , 且海水温度冬季较室外温度高, 夏 季较室外温度低 , 因此若能将海水应用于空调系统 中,应 该说 是 一种天 然 理想 的冷热 源 。 目前海水作为热泵冷热源应用于实 际工程 中 在国外 已有二十几年 的历史, 而在国内, 青岛市某 厂 综合楼 的海 水源 热 泵 工程 尚属首 例 。 以下本 文将
【 摘 要 】 对于我 国具有 丰富海水 资源的沿海城市来说 ,海水温度 冬季较室外温 度高 ,夏季较室外温 度低 ,
因此若能将海水应用 于空调系统 中, 海水应 该说是一种天然理想 的冷热源 。目前 国外 尤其是瑞典 对海水源热泵 的研 究与应用 已有二十几年 的历 史,而 国内在这 一方 面 尚缺乏 实验研究 。本文 以青

暖通空调知识:海水源热泵系统的设计原则[工程类精品文档]

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暖通空调知识:海水源热泵系统的设计原则[工程类精品文档]本文内容极具参考价值,如若有用,请打赏支持,谢谢!1.应进行全年动态冷、热负荷计算,分析冷、热负荷随时间的分布规律。

2.海水设计温度应根据近30年取水点区域的统计资料选取。

3.热泵机组空调水侧供热工况的设计出水温度不宜高于60℃,温差宜取为10℃。

4.海水进、出换热器或热泵机组的温差不宜超过7℃。

5.海水取水口设计:取水口的位置应考虑退潮、船只航行等影响因素;取水口应置于海面以下2~4m,且距海底的高度不宜小于2.5m,以避免吸人海底杂物。

取水口处应设置拦污条格栅以及杀菌、防生物附着装置,取水口的最大允许流速宜小于0.2m/s。

6.海水换热器应选用板式,材质为钛或海军铜,换热器应具备可拆卸性。

7.海水泵材质应具有耐海水腐蚀和抗污损能力,如潜水泵宜采用不锈钢材质,循环泵可以采用牺牲阳极保护法等。

8.海水管道的材质:管径小于等于600mm时,宜采用高密度聚乙烯塑料管;管径大于600mm时,可采用混凝土管道或钢管,并应考虑防腐措施,如采取内刷防腐、祛生物附着涂料和阴极保护相结合的防腐措施。

9.祛藻、防腐。

海水输配管道及与海水接触的设备应采取防止海洋生物附着的措施,如海水电解杀菌祛藻、加氯祛藻、加药祛藻等。

靠近海边设置的热泵站房内的外表面接触大气的设备、管道及金属结构应采取适合海滨空气特征的防腐措施。

通常为涂刷环氧类防腐涂料,如环氧富锌、防锈环氧云铁、环氧沥青等。

添加防冻剂的换热介质涉及的管道及阀件,其与介质直接接触部位材质均不应含有金属锌。

10.换热介质中添加的防冻剂,应考虑对管道、设备的腐蚀性、化学稳定性、物理特性以及毒性等因素,建议采用工业抑制型乙烯乙二醇;添加防冻剂的换热介质冰点温度,宜比设计最低温度低3~5℃。

结语:借用拿破仑的一句名言:播下一个行动,你将收获一种习惯;播下一种习惯,你将收获一种性格;播下一种性格,你将收获一种命运。

事实表明,习惯左右了成败,习惯改变人的一生。

海水作为热泵系统冷热源的研究

海水作为热泵系统冷热源的研究

筑龙网W WW .Z HU LO N G .C OM海水作为热泵系统冷热源的研究摘 要:本文从我国沿海城市拥有丰富的海水资源出发,引出在沿海地区应采用海水作为热泵系统的冷热源来解决城市供暖与供冷的问题,继而以青岛市新能源的实际情况,分析了土壤源与地下水源热泵应用的局限性,进而以青岛市海水源热泵空调系统的工程应用——青岛某厂综合楼空调系统为对象,对其进行了详细的工程设计。

关键词:海水 热泵 冷热源 空调0 引言目前我国对于地源热泵及水源热泵的研究已经较为成熟,土壤、地下水、井水等低位热源作为热泵系统的冷热源得到了广泛的研究与应用。

但是地源热泵与水源热泵的选择受到当地地质及水源情况的制约,需根据实际情况慎重选用。

对于我国各沿海城市来说,拥有廉价而丰富的海水,能否将之应用于热泵技术中,来解决城市的供暖与供冷问题,这将是暖通行业的又一研究课题。

1 国内外研究现状1.1 国外研究现状目前,海水源热泵的研究与应用主要集中在中、北欧各地区,如瑞典、瑞士、奥地利、丹麦等国家,尤其是瑞典,其在利用海水源热泵集中供热供冷方面已有先进而成熟的经验。

位于瑞典斯德哥尔摩市苏伦图那的集中供热供冷系统是目前世界上最大的集中供热供冷系统,其制热制冷能力为200MW,管网延伸距岸边最长达20km。

该工程建于八十年代中期,位于波罗的海海边,是利用海水制热制冷的典范,近几年瑞典利用海水集中供热供冷发展非常迅速,预计在未来十年中将突破500GWh 的能力。

1987年,挪威的Stokmarknes 医院,建筑面积14000m 2,采用了海水源热泵来解决其漫长冬季的供热问题,同时采用一台燃油锅炉来满足其峰值负荷。

该热泵的供热能力为2200MWh/年。

自运行以来,每年可节能1235MWh [1],节约运行费用?31,743,同时可减少CO 2排放量800t,SO 2排放量5.5t。

1992年Halifax 滨海地区的Purdy’s Wharf 办公商用综合楼,建筑面积69000m 2。

海水源热泵空调系统能耗的分析与比较

海水源热泵空调系统能耗的分析与比较

海水源热泵空调系统能耗的分析与比较【摘要】如今,暖通空调系统的节能设计在建筑节能越来越重要,新的技术也不断出现,其中海水源热泵住宅中央空调得到广泛应用,人们对其认识也逐步深入。

本文主要阐述了海水源热泵空调系统的能耗分析,介绍了海水源热泵与传统空调系统的能耗比较。

【关键词】海水源热泵空调系统能耗分析传统空调系统比较前言海水源热泵利用海水作为冷热源,是一种可再生能源利用技术,而且海水温度冬季高于室外气温,夏季低于室外气温,海水源热泵在全年可获得较高的运行效率。

所以海水源热泵作为一种新式空调系统,具有良好的室内热舒适性能、低廉的运行费用、较低的噪声和低维护性能等优点,越来越受到人们的重视。

一、板式换热器传热系数和压降的计算板式换热器有结构紧凑、占地面积小、换热面积大及传热系数大的优点。

由于板式换热器由许多换热面积相同的换热板组成,可以方便地根据换热量决定精确的换热面积以使工程设计达到最优。

在海水源热泵系统中,由于海水具有腐蚀作用,除了集中供冷、供热站中的大型热泵机组采用经特殊防腐处理的蒸发、冷凝换热器外,其余热泵系统都是海水经钛合金板式换热器与二次冷却水(乙二醇溶液)进行换热。

在海水源热泵系统中,板式换热器的选型尤为重要。

板式换热器的优化选型是根据换热器的用途和工艺过程中的参数和传热单元数NTU、对数平均温差选择板片形状、板式换热器的类型和结构。

若板式换热器设计不合理可能使换热面积过大,造成初投资的浪费,也可能使板式换热器问流体流速太高,阻力过大,导致运行不经济。

由于板片导热热阻和污垢导热热阻变化较小,将其看作板式换热器固有的热工参数,而将可变性较大的流体表面传热系数看作影响总传热系数的主要因素。

在板式换热器运行过程中,表面传热系数的变化主要由流体流速变化引起,同时板式换热器的压降也主要与流体流速有关。

在此基础上,对提供的板式换热器热工试验数据进行研究,发现换热器的总传热系数、压降与冷热流体的流速存在定量关系,对这些试验数据进行回归拟合可得到总传热系数K、压降与冷热流体的流速的关联式。

既有海水源热泵空调系统在夏季设计工况下冷却水水温的优化分析.

既有海水源热泵空调系统在夏季设计工况下冷却水水温的优化分析.

既有海水源热泵空调系统在夏季设计工况下冷却水水温的优化分析把代入式(4.4)可得冷却水出水温度对海水流速的函数:(4.7)式中:——板式换热器流道截面积,m2; ——板式换热器单流体流道数,个。

令则式(4.7)可化为(4.8) 令则式(4.8)可化为(4.9) (4.10) 令则板式换热器海水流量、压降分别为:(4.11) (4.12) 设海水泵管路压头损失为,则海水泵总压头损失(4.13) 根据海水流量(流速)和压头可确定水泵功耗[7]: (4.14) 系统总能耗:(4.15) 式中:——热泵机组能耗,kW;——海水泵能耗,kW;——冷冻水泵和冷却水泵能耗,设为定值常数,kW。

通过式(4.15)可求得某一工况下最佳冷却水温度,同时可求得与此对应的海水流速,以便于通过调速水泵使系统在最优工作状态点下运行。

5工程算例设定沿海某一建筑夏季冷负荷为700kW,海水温度24℃,冷冻水供水温度6℃,热泵选用某型水冷热泵,其制冷量为574~726kW,制冷输入功率185~156kW。

将其样本参数带入(式1.1)得到系数=0.2162;=162.6892;=0.0186。

把以上参数代入式(2.3),(2.4)可得:(5.1) 板式换热器选用BR0.5型201片,换热面积100m2,流道截面积0.00169m2。

根据板换厂家提供的热工参数,在设定二次水流速为0.4m/s的定值时可以求得关联式(3.3)中传热系数的参数=1.8673;=7.6068;=-6.0268;=1.7793;=0.0066;=-0.024;=0.139;=-0.001。

(5.2) 压降与流速的关联式为: (5.3) 把式(5.1)、(5.2)代入式(4.9)可以求得板换内各海水流速值所对应的温度点,见表(5.1)。

由此可以看出冷却水温度随海水流速的增加而降低。

将各流速代入式(4.11)可求得各冷却水温度对应的海水流量。

把海水各流速值代入式(5.3)可得板式换热器压降.设定海水管路压头损失为18m,将其带入式(4.13)即可得到整个海水泵的扬程。

浅析海水源热泵空调系统的优点和不足

浅析海水源热泵空调系统的优点和不足

浅析海水源热泵空调系统的优点和不足
杨剑辉
【期刊名称】《福建建材》
【年(卷),期】2016(000)004
【摘要】本文主要介绍海水源热泵空调系统的组成与发展优势.分析其节能、环保以及投资费用、运行费等方面因素的不足之处.并通过工程实例,对采用传统水冷机组与海水源热泵空调系统的投资、运行费用进行系统地研究与比较,为建筑空调环保节能系统的配备,提供详实的依据.
【总页数】3页(P98-100)
【作者】杨剑辉
【作者单位】福建闽南建工集团有限公司,福建泉州362100
【正文语种】中文
【相关文献】
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3.浅析《新视野大学英语读写教程》(第二版)优点与不足 [J], 邓佳
4.政务微博发展状况浅析:优点、不足及对策——以南京政务微博为例 [J], 于松明;于骁
5.浅析当前小学语文教学教研的优点与不足 [J], 郭玲玲
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海水作为热泵系统冷热源的研究

海水作为热泵系统冷热源的研究
i ̄o u e .An x e i e t n t e o e ai g c n iin ft i y tm n wi tr a d s rn ee d n ,a d s m e n d cd d e p rm n s o h p rtn o d t s o h s s se i n e n p g w r o e n o o i
Ab ta t I hspp r apoetta ue ew t o r etp m icn io ig ss m n Qn do w s sr c: n ti ae, rjc h t s sa a rsuc h a u p ar o dt nn yt i i a a d e e - i e g
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第2 5卷 第 3 期
20 0 6年 6月
建 筑 热 能 通 风 空 调
BuidngEneg li r y& En io m e t vr n n
Vo. . 1 25 No3
J n 2 0 .4 3 u . 0 63 — 8
文章编号 :0 304 (0 6)30 46 10 .3 4 2 0 0 .3 .
求; ②海水温度较室外空气 温度具有延 迟性 , 从而保证 了系统 运行的可靠性 ; ③通过改变换 热器两侧介质 的流量
进行分析 , 明循环水泵输 人功率 占系统总输入功率 的比重是影 响系统性 能系数的重要因素之一 , 表 因此应减少循
环水泵的能耗 , 使系统 处于小 流量 、 大温差 的运行状态 ; 该系统过渡季运行工况适用 于同时供热供冷 的场合 , ④ 此
a dg y o tr e ieh a x h n e s i wa o n h t h o o t n o ae m p n lc l wa e sd e t c a g r ,t sf u dt a epr p ri f tr b e t o w pu s’ip t o r ot et tl n si n u we oa e s p t h o a m p ra t a trt h ef r a c o f ce t f h y tm . ot ei p t o ro t r u p h ud b e u e ni o n c o t ep rom n ec e t f o i in es se S n u we fwae m ss o l er d c d t ot h p p o e s r h r ig c n iin ofs alfo a d g e ttm p rt r if rn e 、t e s se i s i f rt e tn n n u et e wo k n o d t m l l w n r a e e a e d fe e c ;4 h y tm s u t 0 heh aig a d o u c o ig c n itd i e t u ps se y c r n usy a dt eitg aep ro a c a t rwa n d c di r e o ln o sse t h a m y tm s n h o o l , n h e t e r n ef co si ̄o u e no d rt n he p n r f m o

惠州市某建筑海水源热泵系统设计

惠州市某建筑海水源热泵系统设计

北京理工大学珠海学院2020届本科生毕业设计惠州市某建筑海水源热泵系统设计惠州市某建筑海水源热泵系统设计摘要随着中国经济的飞速发展,沿海发达地区的人口密度越来越大,而由于当地气候的原因,导致对空调的需求也就越来越大。

由此带来了严重的能源危机和环境污染。

在全球性的能源危机的大趋势下,人们把目标放到了清洁的可再生能源上,而海水源,恰好就是其中的一种,并且对其的利用还有很大的开发空间。

一般来说,海水源热泵的能源利用要求需要满足温度变化小,海水量要充足,和空气温度相比,夏季要较低,冬季要较高。

在我国的沿海地区海水,可以满足这个要求。

而且海水源热泵可以满足节能环保的要求,性能系数在3.6~5.5,因此这项技术目前有很好的应用前景。

我国目前仍以煤炭为主进行能量的供应和消费。

但是就目前状况而言,人们的经济和生活水平都有显著的升高,这就需要大量的煤炭来消费,才能满足需求。

这样就会导致能源短缺,还会有污染气体的排放,也会使得生态环境污染。

所以清洁可再生能源的利用开发,在现阶段会显得非常的重要,增加清洁可再生能源的比重,可以相对的降低煤炭使用的比重,这是非常重要的问题。

本文通过对惠州某建筑空调系统进行改造设计,转变为以海水源热泵系统供暖供热的系统形式,从经济和能耗方面研究海水源热泵系统在珠三角沿海地区的可行性关键词:海水源热泵;节能环保;钛板板式换热器Design of seawater source heat pump system for a building inHuizhouAbstractWith the rapid development of China's economy, the density of population in the developed coastal areas is increasing, so is the local climate, and the demand for air conditioning is growing, which has caused serious energy crisis and environmental pollution. The goal is renewable energy. Sea water is one of them. There's still a lot of room for that. The water pump of the common seawater park can use energy with little change of temperature and sufficient seawater. The temperature is low in summer and high in winter. Sea water can meet this demand, and sea water heat pump can meet the needs of energy conservation and environmental protection. The performance coefficient is 3.6 ~ 5.5. This technology has a good application prospect at present. At present, coal is still the main source of energy supply in China. However, judging from the current situation, the people's economic living standards have improved significantly, and a large number of coal consumption needs to meet the demand, which will lead to energy shortage, pollution gas emissions and environmental pollution, and bring clean renewable energy utilization and development. At present, it is very important to increase the proportion of clean energy and renewable energy and reduce the proportion of coal use.This paper studies the feasibility of sea water source heat pump system in the coastal area of the Pearl River Delta from the aspects of economy and energy consumption by transforming the air conditioning system of a building in Huizhou into a heating system with sea water source heat pump systemKey words: sea water source heat pump; energy conservation and environmental protection; titanium plate heat exchanger目录1 前言 (1)1.1研究的目的和意义 (1)1.2该系统在国外发展概况 (1)1.3海水源热泵的优势 (2)2. 工程概况 (3)表2.2新风机组设备参数表 (5)2.3风冷冷水机组设备参数 (6)3. 海水源热泵系统设计 (8)3.1海水源热泵系统原理 (8)3.1.1取水过滤净化系统 (8)3.1.2海水循环系统 (9)3.1.3中央空调主机热泵系统至用户末端 (9)3.2海水取水系统 (9)3.3海水源热泵的选择 (10)3.4换热器的选型 (12)3.4.1换热器概述 (12)3.4.2换热器的发展 (12)3.4.3换热器的选择 (13)4.板式换热器设计计算 (15)4.1概述 (15)4.2设计方案 (15)4.3初步选定 (15)4.4计算总传热系数 (16)4.4.1换热器热负荷 (16)4.4.2平均传热温差计算 (17)4.4.3计算两流体的质量流量 (17)4.4.4初选换热器型号 (17)4.4.5验证 (18)4.4.6核算 (19)4.4.7结论 (20)4.5 循环泵的选型 (26)5.管路的敷设 (27)6. 海水源热泵系统与原系统的优劣对比及经济分析 (29)6.1原系统与海水源热泵系统的不同 (29)6.2两系统的优劣比较 (30)6.3两系统的初投资对比 (31)6.4两系统能耗分析(以夏季制冷为主) (32)6.5两系统运行费用比较 (32)6.6技术对比 (33)7.结论 (34)参考文献 (36)致谢 .......................................................................................................... 错误!未定义书签。

海水源热泵基本调研

海水源热泵基本调研

海水源热泵系统的基本调研1.海水源热泵原理水源热泵技术是一种利用地球表面或浅层水源(如地下水、河流和湖泊),或者是人工再生水源(工业废水、地热尾水等)的低温低位热能资源,采用热泵原理,通过少量的高位电能输入,实现低位热能向高位热能转移,既可供热又可制冷的高效、环保、节能的空调系统。

在制热的时候以水作为热源,在制冷的时候以水作为排热源。

水源热泵机组用常规的水源热泵机组即可,设备的大小和数量视建筑物的规模和用途进行选型。

下面是一种间接式热泵系统,用特殊的换热装置将海水与热泵机组隔离,,换热装置要求防腐、高效换热,保证系统的可靠运行,基本的工艺流程如图1所示。

图1 海水源热泵系统流程图假设冬季海水的温度4~8℃,通过热泵的运转,以消耗25%左右的电能,从该温度的海水中提取75%的热量,可得到100%的供热量,以50℃左右对外供热。

夏季将热泵系统的阀门进行切换后,将室内24~28℃的热量提取出来排到15℃左右的海水中,实现夏季制冷空调的功能。

2.海水源热泵发展现状水源热泵的研究开始于19世纪70年代,确定了近海岸海水空调系统的优点。

海洋是一个巨大的可再生能源库,进入海洋中的太阳辐射能一部分转变为海流的动能,更多的是以热能的形式储存在海水中,而且海水的热容量又比较大为996kJ/(m3·℃),空气的仅为1.28kJ/(m3·℃),随着热泵技术的发展,把海水用作冷源和热源代替传统的锅炉房和冷冻机,进行供热和供冷在技术上已经成为可能,是可再生能源利用达到实用的技术之一。

2.1国外研究现状海水源热泵技术利用海水作为冷、热源进行供冷和供热,在世界很多国家得到了规模化的应用,特别是瑞典、瑞士、奥地利、丹麦等中、北欧国家,在利用海水源热泵集中供热供冷方面已取得先进而成熟的经验。

位于瑞典首府斯德哥尔摩的virtanRoPsten区域供热站拥有目前世界上最大的集中供热供冷系统,其制热制冷能力为200MW,管网延伸距岸边最长达20km。

海水源热泵空调系统形式探讨

海水源热泵空调系统形式探讨

海水源热泵空调系统形式探讨
海水源热泵空调系统是一种利用海水作为冷热源的空调系统,其工作原理和普通热泵空调系统大致相同,但其采用海水作为热源和冷源,具有以下几个特点。

1.环保节能:海水源热泵系统可以减少对环境的污染,因为它不会对空气和水资源造成污染,可以有效地减少碳排放量。

同时,由于海水稳定的温度,海水源热泵系统的效率高,节能效果显著。

2.稳定性好:海水源热泵系统具有稳定的温度和质量,不受空气温度和湿度等因素的干扰,保证了空调系统的稳定性和可靠性。

3.温度可调性好:海水源热泵系统可以根据不同的季节和当地气候条件,通过调整水温和空气循环来适应不同的环境需求,满足用户的要求。

4.适用范围广:海水源热泵系统可以用于各种建筑结构,包括住宅、商业办公楼、宾馆度假村、医院、学校、体育馆等。

总之,海水源热泵空调系统具有广阔的市场前景和应用潜力,可以有效地满足用户对高效、环保、安全和可靠的室内空气质量的需求。

浅谈发电厂的海水循环水源热泵系统

浅谈发电厂的海水循环水源热泵系统

浅谈发电厂的海水循环水源热泵系统1 概述“海水循环水源热泵”是本文根据热泵系统所采用的热源形式而命名的。

顾名思义,“海水循环水源热泵”是以发电厂内海水循环水作为热源的水源热泵系统,此系统利用了发电厂海水循环水系统的现有设备及取水条件,夏季利用进凝汽器前低温水,冬季利用凝汽器后的温排水,不仅克服了海水源热泵取排水费用高的弊端,将此种高效、节能、环保的能源利用方案引入电厂空调系统,更可将冬季凝汽器温排水中的低品质废热提取出来用于空调系统,实现了对凝汽器温排水能量的再利用。

本文对以“海水循环水源热泵”作为发电厂中空调冷(热)源的应用进行一些分析和探讨。

2 系统介绍为方便直观表述,本文引用了国内东北部沿海某厂址的实际条件,对“海水循环水源热泵”进行了方案拟定,并进行相关分析。

2.1 厂址条件2.1.1 厂址气象条件:冬季空气调节室外计算温度为-9℃夏季空气调节室外计算温度30.7℃日平均温度≤+5℃的天数112天2.1.2 厂址海水条件:历年(1991~2007年)最高水温27.3℃历年(1991~2007年)月平均最高水温23.8℃夏季制冷工况热源侧月平均水温在18.73℃~22.96℃间历年(1991~2007年)最低水温0.35℃历年(1991~2007年)月平均最低水温2.02℃冬季制热工况热源侧月平均水温在2.61℃~7.87℃间2.2 系统方案“海水循环水源热泵”系统为本厂址工程厂前区行政办公楼、多功能中心、职工餐厅、招待所、值班宿舍及厂区集控楼、生产办公楼、精密仪器库、继电通讯楼的空调设备提供冷冻水(t=7/12℃)及热水(t=45/40℃)。

“海水循环水源热泵”系统的用户侧采用一次泵变流量方案,系统流量随用户负荷改变,系统变流量依据为末端空调用户压差。

系统采用变频调速(自动恒压)装置补水定压,补水接自除盐水管。

用户侧设备由:2台海水源热泵机组,单台名义制冷量1002kW、输入功率162kW,制热量1190kW、输入功率225kW;3台变频循环水泵,两用一备,单台设计工作点流量172m3/h,设计工作点扬程55m,输入功率30kW;1套变频调速(自动恒压)装置;1个补充水箱组成。

海水源热泵空调系统形式探讨

海水源热泵空调系统形式探讨

海水源热泵空调系统形式探讨摘要:海水源热泵空调系统由于其能够利用蕴藏在海水中的巨大热能资源,近年来在许多沿海城市,正逐渐受到人们越来越多地关注。

本文主要针对可同时为多栋建筑供冷/热的海水源热泵空调系统的具体应用形式进行讨论,提出按热泵机组的设置地点不同而分为集中、分散和双级耦合式三种方式,并同时讨论了各种方式在冬、夏季的可能运行方式,总结各自的优缺点,为海水源热泵空调系统的具体实施及更深入地研究提供参考。

关键词:海水源热泵热泵空调集中供冷供热1 引言目前,能源问题已成为举世关注的焦点。

我国是能源消费大国,建筑能耗占到全国总能耗的近四分之一;因此,节能以及可再生能源的利用就成为研究重点。

我国海岸线较长,一些沿海城市已开始计划利用海水源热泵空调系统为建筑提供冷、热源,以节约能源,减小污染,服务于生态城市的建设。

本文将主要针对海水源热泵空调系统的具体应用形式及特点进行讨论,旨在为有关工程的具体实施方案和运行管理提供参考。

2 海水源热泵空调系统概述海水源热泵空调系统就是利用海水做为热源或热汇,并通过热泵机组,加热热媒或冷却冷媒,最终为建筑提供热量或冷量的系统。

海水中所蕴含的热能是典型的可再生能源,因此,海水源热泵空调系统也是可再生能源的一种利用方式,是一种具有节能、环保意义的绿色供热空调系统。

巨大的海面时刻接受太阳的辐射,并受大洋环流,海域周围具体气候条件的影响,故海水温度数值会因地、因时而异。

为尽量提高海水源热泵空调系统的供热/冷的效率以及整个系统的经济性,有必要研究在不同的海水资源条件下,为满足热用户的需求,可供选择的各种海水源热泵空调系统形式及其运行模式。

3 海水源热泵空调系统形式本文所讨论的海水源热泵空调系统是指能够同时为多栋建筑提供冷/热源的系统。

海水源热泵空调系统可以从多个角度进行分类,这里只讨论按海水热泵机组的设置地点不同而进行的分类,可以分成三大类:3.1 集中式海水热泵空调系统所谓集中式海水热泵空调系统,就是将所有的海水热泵机组集中起来设置于统一的热泵机房内(热泵机房根据需要可设置于海边或用户区域附近),制备的冷/热水通过小区外网输送至各用户,如图1所示,故也可称之为海水热泵集中供冷供热系统。

海洋热泵多级供热系统设计与优化

海洋热泵多级供热系统设计与优化

海洋热泵多级供热系统设计与优化随着气候变化和环境保护意识的增强,人们对低碳环保的生活方式越来越关注。

在建筑领域中,加强建筑节能已成为一项重要的任务。

随着技术的不断升级,利用大海的低温热量作为能源来源的海洋热泵系统在多个领域得到了广泛应用。

海洋热泵多级供热系统作为一种替代传统供热方式的可持续发展绿色冷热源技术,可以结合市场实际需求按照需要灵活调节的形式,随着时间的推移将得到更广泛的应用。

一、海洋热泵多级供热系统的工作原理海洋热泵系统(Ocean energy heat pump system,OEHPS)是一种适合在海洋环境中运行的热泵系统,可用于供暖和制冷。

该系统将海水作为能源来源,并通过热泵循环将其转化为低温的工质。

在一个典型的海洋热泵系统中,海水作为热源通过一个热井传递给蒸发器,然后被抽出,去除其中所有的杂质和防腐化合物。

在水被加热并蒸发成为水蒸气的过程中,它吸收了空气中的热量。

然后,水蒸气被压缩并通过现象改变的工程原理(膨胀阀或毛细管)降压,从而通过换热器发生冷却或加热,一次循环就完成了。

二、海洋热泵多级供热系统的设计优化1. 设计流程在进行海洋热泵多级供热系统设计时,必须考虑到各种不同的条件,因为这些条件有可能会影响系统各部分的性能。

在设计的过程中,可以采用以下步骤:(1)需要先了解设计的整体方案(2)进行初步设计(3)建立海洋热泵模型(4)优化模型(5)完成海洋热泵多级供热系统的设计2. 设计优化在海洋热泵系统的设计过程中,需要注意以下几点:(1)选择合适的压力低欠绕系统(2)调整海洋热泵的排放量(3)建立海洋热泵的冷却和加热设备(4)确定各个阀门的位置和大小(5)对于一些重要设备,需要进行定期检查和维修。

三、海洋热泵多级供热系统的优势1. 环保低碳海洋热泵多级供热系统是一种清洁环保、低碳节能的技术,不会排放大量的CO2、SO2和NOX等污染物质,对环境没有污染。

它与空调、外墙保温等一些常用技术相比,更具有优势。

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与电力机械
制冷空调
பைடு நூலகம்
Refrigeration Air Conditioning & Electric Power Machinery
技术交流
冷却水箱 供水 热泵主机
回水
都比较稳定,而且退潮和涨潮对换热器的工作影响不 大, 28 ̄30m 深度的海底距离海岸线也不是很远,大概 300m 左右。 本设计的建筑物离海岸线大约为 200m。 根 据资料查找可得: 海深 30m 处的水温为: 夏季: 24℃ 、 [3] 冬季 18℃, 水速变化为 0 ̄0.3m/s 。 海深 30m 处的压力 P 由液体压强公式计算: P = ρgh =1.03×10- 3×9.8×30=0.30282MPa 符合 1.2 节中对毛细管承压的要求。
在实际施工中按冷却水水泵出口到换热器的距离 来铺设管材, 水泵出口设置 PVC 管, 管径选取按设备 [6] 配置管材, 按相关参数 计算管径内的实际流速 、 比摩 阻 、 沿程阻力及局部阻力 。 局部阻力为沿程阻力的 30%, 进而可计算出管道总阻力。 选取冷却水泵时泵的 流量和沿程阻力应有 10%~20%的富裕量。
地球海域面积辽阔, 海面时刻受到太阳的照射, 海 域周围具体气候条件,这些因素都使得海水温度会因 地、 因时而异。 为尽量提高海水源热泵空调系统的效率 及降低运行成本, 在设计海水源热泵空调系统时, 对其 海水源换热器的性价比分析与设计方案选取就显得尤 为重要。
No.6/2011 总第142期 第32卷
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T1 —系统供水温度, ℃; T2 —系统回水温度, ℃; T3 —换热水体环境的温度, ℃。 夏季冷负荷: T + Ts2 - T qs = s1 s3 ×100 2
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No.6/2011 总第142期 第32卷
技术交流 冬季热负荷: T + Tw2 - T qw = w1 w3 ×100 2 式中 Ts1 —系统夏季供水温度, ℃; Ts2 —系统夏季回水温度, ℃; 热泵主机进行换热。 (3 )
Abstract: This paper described the operating characteristics and energy- saving advantages of the sea water source heat pump air conditioning system,and took a certain plaza commercial building of the coastal city Xiamen for example, analysed and discussed briefly the design of the seawater heat exchanger and the cooling water system. Key words: sea water heat pump; air conditioning; heat exchanger; cooling water
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海水源热泵冷却水系统的设计分析
2.1 冷却水类型的确定 因本次设计采用了图 2 的海水源热泵空调形式, 所以采用的海水源热泵冷却水系统为闭式系统。对于 闭式系统:只有膨胀水箱通大气,所以系统的腐蚀性 小, 因系统简单, 冷耗损失较少, 而且不受地形的限制。 由于在系统最高点设置了膨胀水箱,整个系统充满了 水, 冷却水泵的扬程仅需克服系统的流动摩擦阻力。 冷却水系统类型采用循环冷却水系统,该类冷却 水系统在空调工程中应用较广泛,且在运行过程中只 需少量的补给水就能满足整个水系统需求,不足之处 则是该冷却水系统需要增设循环泵和冷却构筑物。 2.2 冷却水箱的设计 本设计在主机房旁边加设了冷却水箱,如图 2 所 示, 加设冷却水箱的原因是: 由于冷却水管管段较长, 冷水循环泵容易产生气蚀现象。冷却水箱起到了膨胀 水箱和补水作用, 保证冷却水泵入口不发生气蚀现象。 依据文献 [4], 冷却水箱的容积应不小于循环水量的 1.2%, 大小由设计中计算出的冷却水循环量来决定。 2.3 冷却换热器的选型 毛细管网换热器具有很好的抗海水腐蚀的特性, 其优点有利于设立在海水之中,故本设计采用毛细管 网换热器作为冷却换热器。 毛细管网换热器的选型[5], 换热器换热量计算式为: T + T2 - T q= 1 (1 ) 3 ×100 2 式中 q —换热量, W/m2;
海水
水泵
换热器
图 2 海水源热泵空调形式Ⅱ
术条件考虑, 本次设计采用此设置。 1.2 海水源热泵空调换热器的选取 本设计选用毛细管网换热器:毛细管网换热器模 拟毛细血管调节人的体温来调节室内表面温度,以流 动的水为介质传递热量。 结构特点:毛细管网换热器由两根供回水主管和 若干毛细管组成集配式结构, 流量分布均匀、 水力损失 散热表面积大。 小、 材料特点:制作毛细管网的原料可以是 PP- R、 PE- RT 或 PB 等可热熔性树脂, 均是绿色环保的原料, 具有耐高温、 耐高压、 耐腐蚀的特点, 从而使毛细管网 具有广泛的用途 使用特点: 毛细管网轻薄 、 柔软 、 荷载小 、 结构合 理、 性能优良, 因此具有安装方便 、 高效节能 、 高舒适 绿色环保的特点。 度、 按照以上特点,毛细管网换热器十分适合于布置 在海水之中, 而且毛细管柔软的特点, 不容易在换热器 中积聚垃圾、 海藻等物, 几乎不需要维护。 毛细管网在温度 t=65℃,压力 P=0.6MPa 工况下 使用寿命为 50a,毛细管网长期工作压力一般不超过 0.6MPa, 爆破压力 5.6 MPa。 毛 细 管 网 外 径 4.3mm, 内 径 2.5mm, 壁 厚 δ0.8mm, 干 管 为 de20。 单 片 毛 细 管 网 标 准 宽 度 为 660mm, 毛细管长度根据设计图纸而定, 考虑到水力平 衡等问题, 一般长度不大于 12m[2]。 1.3 地区周边海水情况对换热器的影响 以厦门的海水平均温度取两个参考时间,分别是 2 月和 7 月, 经统计 2 月份海平面平均水温为 12.5℃, 7 月份海平面平均水温为 28.5℃。 由于选取的换热器具有耐高温、耐高压和耐腐蚀 的特点, 故不需要考虑海水盐度和海水的腐蚀性问题。 只需要考虑海水的流速和平均温度。由于将换热器置 于海中, 故海水的流速对换热器的安全有很大的影响。 经过查找资料, 水越深, 水速就越稳定。考虑到施工问 题, 本设计选择在海平面 28 ̄30m 处设置换热器。因为 对于厦门地区来说, 28 ̄30m 处,水温变化和水流速度
3
结语
海水源热泵空调系统是具有节能、环保意义的可 再生能源系统, 其研究、 推广及应用都有很大的发展空 间和市场前景。其水源换热器的设计和应用的性价比 是关键,本文只是就换热器的摆放方式进行了简要的 探讨,并对其冷却水系统相关设备的设计及计算选型 进行分析, 但对于任一给定的具体实际工程, 设计者还 是需要从实际的能耗特性、经济性以及系统的可靠性 等方面进行更详细的计算与分析,才能使海水源热泵 空调系统在实际工程应用中达到最终满意的效果。
参考文献:
[1] 蒋爽, 等. 海水热泵系统的应用及发展前景[J]. 节能与环保 2005。10: 11~14. [2] 路延魁. 空气调节设计手册[M]. 第二版.北京: 中国建筑工业出版社, 1995. 等.东海沿岸海水表层温度的变化特征及变化趋势[J]. 海洋学 [3] 郭伟其, 报, 2005, 9 (5 ) :1~8. [4] 电子工业部第十设计研究院.空气调节设计手册[M].北京:中国建筑工 业出版社, 2002. 2005. [5] 陆亚俊. 暖通空调[M]. 北京:中国建筑工业出版社, [6] 付祥钊. 流体输配管网[M].北京: 中国建筑工业出版社, 2005.
技术交流
Refrigeration Air Conditioning & Electric Power Machinery
制冷空调
与电力机械
海水源热泵空调系统设计浅析
李 锐
(广东海洋大学 工程学院 , 广东 湛江 524025 )
以沿海城市厦门某广场商用楼 摘要:阐述了海水源热泵空调系统的运行特性及其节能优势, 为例, 就其海水源换热器及冷却水系统等设计方面作了简要的分析和探讨。 关键词: 海水源热泵; 空调; 换热器; 冷却水
中图分类号: TU831.4
文献标识码: B
文章编号: 1006- 8449 (2011 ) 06- 0061- 03
0
引言
1.1 按照换热器的摆放位置区分的两种形式 图 1 所示的形式 Ⅰ是利用水泵从海中抽取海水, 经过水处理后, 送到用户端中设置的一个水池中, 在水 池布置换热器。 这样有利于换热器的保养, 减少换热器 的损坏。 但是由于建筑空间有限, 很难设置足够大的储 水池。而且海水需经过水处理, 水处理的初投资较高, 运行费用也很高。以现有的技术力量还很难从根本上 降低该工程的经济运行成本。
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Ts3 —换热水体夏季环境温度, ℃; Tw1 —系统冬季供水温度, ℃; Tw2 —系统冬季回水温度, ℃; Tw3 —换热水体冬季环境温度, ℃。 换热面积计算公式: A =Q (4 ) q 式中 A —换热面积, m2; Q —总负荷量, W。 可分别算出夏天换热面积 As 和冬天换热面积 Aw 。 其上两值选其一作为换热器的面积,设计原则本 应选数值较高的作为换热面积参数,但由于该工程位 于厦门, 属于夏热冬暖地带。 故所算出的夏季冷负荷必 然大于冬季的热负荷。 根据制冷原理, 同一循环的制冷 量小于制热量, 故所选热泵机组的制冷量小于制热量, 所以所选机组的制热量大于建筑冬季热负荷。综上所 述,应选择夏季的换热面积作为选取换热器的参考依 k 取 1.15。 据。并乘上安全系数 k, 所以: 换热器的换热面积: A = As × 1.15 实际工程设计中采用的换热器板块为 3m×5m 的 厚度约为 0.15m, 板块 外框, 一个板块的面积为 15m2, 数为 N =5078/15=340 块。长度为 340×0.15=51m。 2.4 冷却水泵选取 冷却水泵的作用:能对热泵主机处理完的高温水 加压, 使其克服管道阻力, 到达毛细管网换热器中与海 再由冷却水箱供给到 水换热, 并循环回到冷却水箱中。
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